已知QAM信号的接收信号为 r(t)=∑ci*g(t-iT-τ)+n(t),0≤t≤T0。其中,数据符号{ci}是已知的,试求该信号传播时延τ的最大似然估计。
时间: 2024-03-04 13:52:55 浏览: 64
首先,我们可以将接收信号表示为向量形式:
r = [r(0), r(T), ..., r((N-1)T)]
其中,N是符号数,T是符号时间,r(iT)表示第i个符号的接收信号。
我们可以定义一个延迟向量:
d = [g(τ), g(τ-T), ..., g(τ-(N-1)T)]
其中,g(t)是信道的脉冲响应。
接着,我们可以将接收信号表示为以下形式:
r = c * d + n
其中,c是符号向量,n是噪声向量。
最大似然估计的目标是找到一个延迟τ,使得接收信号r的概率密度函数最大。我们可以假设噪声向量n是高斯分布的,然后利用最大似然估计的公式:
τ^ = argmaxτ p(r|τ)
根据贝叶斯公式,我们可以将上式表示为:
τ^ = argmaxτ p(r|τ) p(τ)
其中,p(τ)是延迟τ的先验概率分布。我们假设延迟τ服从均匀分布,即:
p(τ) = 1/(NT)
将接收信号r的概率密度函数表示为:
p(r|τ) = (1/πσ^2)exp(-||r-cd||^2/σ^2)
其中,σ^2是噪声方差。
将p(r|τ)和p(τ)代入最大似然估计的公式,可以得到:
τ^ = argminτ ||r-cd||^2
这是一个最小二乘问题,可以通过求解线性方程组来得到最优解。具体而言,我们可以将最小二乘问题表示为:
Cd = r
其中,C是Toeplitz矩阵,d是延迟向量,r是接收信号向量。通过求解上式,可以得到延迟向量d,进而得到延迟τ。
需要注意的是,如果噪声方差σ^2未知,则需要通过一些方法估计噪声方差。此外,如果信道的脉冲响应g(t)未知,则需要通过信道估计的方法估计信道的脉冲响应。
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